ICPT系統(tǒng)魯棒多目標(biāo)遺傳優(yōu)化與最優(yōu)諧振拓?fù)渌褜ぱ芯?/H1>

發(fā)布時(shí)間：2017-10-08 17:04

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【摘要】：感應(yīng)耦合電能傳輸(ICPT)技術(shù)是一種基于電磁感應(yīng)效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)電能近距離無(wú)線傳輸?shù)募夹g(shù)。一方面,利用一般的參數(shù)優(yōu)化方法設(shè)計(jì)出的ICPT系統(tǒng)存在不能同時(shí)滿足多個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo),靈敏度高等缺點(diǎn),這限制了其有效性與實(shí)用性。這是因?yàn)?首先,實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合通常都要求滿足多目標(biāo)的系統(tǒng)。其次,實(shí)際環(huán)境中無(wú)法避免的多變性與不確定性會(huì)導(dǎo)致一個(gè)靈敏的ICPT系統(tǒng)性能急劇下降,甚至可能到不可用的地步。如何使設(shè)計(jì)的ICPT系統(tǒng)滿足多個(gè)目標(biāo),并提高其魯棒性,是亟需解決和研究的重要難題。另一方面,ICPT系統(tǒng)所選擇的諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)決定了該系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化上限,隨意地選擇一個(gè)諧振拓?fù)鋾?huì)使得系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化上限不高。普通的方法即使搜尋到在該拓?fù)湎伦顑?yōu)的參數(shù)設(shè)計(jì)方案,但更優(yōu)的拓?fù)渑c參數(shù)方案并沒(méi)有被搜尋到。如果能從眾多諧振拓?fù)渲兴褜こ鲆环N優(yōu)化上限最高的結(jié)構(gòu),對(duì)于ICPT系統(tǒng)的最優(yōu)性能非常有幫助。為了更有效地對(duì)ICPT系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,論文分別對(duì)四種基本諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的諧振電路參數(shù)設(shè)計(jì)策略進(jìn)行研究,并利用正弦穩(wěn)態(tài)阻抗分析法對(duì)四種基本諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電路特性(如輸出電壓,傳輸效率等)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。然后,論文采用魯棒多目標(biāo)遺傳優(yōu)化方法作為給定諧振結(jié)構(gòu)的ICPT系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。該方法將系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化過(guò)程分為“ICPT系統(tǒng)在參數(shù)不確定下多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題建模”與“多目標(biāo)遺傳優(yōu)化求解算法”兩個(gè)部分。作為對(duì)比,論文也介紹了一般的ICPT系統(tǒng)標(biāo)稱多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)問(wèn)題模型以及相應(yīng)的標(biāo)稱多目標(biāo)遺傳優(yōu)化算法。論文在提出的優(yōu)化方法基礎(chǔ)上,基于給定諧振拓?fù)鋷?kù)(即不同諧振拓?fù)浼?中各個(gè)拓?fù)涞乃蟹侵鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方案,進(jìn)一步地將兩種方法結(jié)合,并提出了一種分層綜合式ICPT系統(tǒng)多目標(biāo)(魯棒)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,用以搜尋對(duì)于給定設(shè)計(jì)指標(biāo)的ICPT系統(tǒng)最優(yōu)諧振結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì)方案。論文利用提出的分層綜合式系統(tǒng)魯棒優(yōu)化方法設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)際的ICPT系統(tǒng),并對(duì)其進(jìn)行靈敏性分析與MATLAB數(shù)值仿真驗(yàn)證。最后搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)以上兩種設(shè)計(jì)方案。相應(yīng)的靈敏性分析,數(shù)值仿真結(jié)果,以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果都驗(yàn)證了該方法相較于一般優(yōu)化方法具有更好的有效性與實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：ICPT 魯棒設(shè)計(jì) 多目標(biāo)遺傳優(yōu)化 最優(yōu)諧振拓?fù)渌褜?/strong>
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM724
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 緒論7-16
• 1.1 論文研究背景7-8
• 1.2 ICPT技術(shù)及系統(tǒng)8-9
• 1.2.1 ICPT技術(shù)基本原理8
• 1.2.2 ICPT系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題8-9
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3.1 ICPT技術(shù)研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3.2 ICPT系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 論文的研究目的及意義13-14
• 1.4.1 研究目的13-14
• 1.4.2 研究意義14
• 1.5 論文的組織結(jié)構(gòu)與主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.6 本章小結(jié)15-16
• 2 ICPT系統(tǒng)等效電路模型16-23
• 2.1 諧振型ICPT系統(tǒng)簡(jiǎn)介16-18
• 2.2 ICPT系統(tǒng)等效電路模型18
• 2.3 ICPT系統(tǒng)電路諧振參數(shù)設(shè)計(jì)18-22
• 2.3.1 副邊諧振參數(shù)設(shè)計(jì)19-20
• 2.3.2 原邊諧振參數(shù)設(shè)計(jì)20-22
• 2.3.3 ICPT系統(tǒng)四種基本諧振結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)小結(jié)22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 ICPT系統(tǒng)的特定諧振拓?fù)涠嗄繕?biāo)遺傳優(yōu)化23-32
• 3.1 ICPT系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題23-25
• 3.2 多目標(biāo)遺傳優(yōu)化算法25-29
• 3.2.1 群體初始化26-27
• 3.2.2 指標(biāo)計(jì)算部分27
• 3.2.3 限制性非支配排序27
• 3.2.4 擁擠度距離27-28
• 3.2.5 擁擠度錦標(biāo)賽選擇28
• 3.2.6 遺傳算子28
• 3.2.7 重組與精英選擇28-29
• 3.3 實(shí)際ICPT系統(tǒng)的單諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)29
• 3.4 靈敏性分析29-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 4 ICPT系統(tǒng)的最優(yōu)諧振拓?fù)涞亩嗄繕?biāo)魯棒遺傳優(yōu)化32-42
• 4.1 ICPT系統(tǒng)魯棒優(yōu)化設(shè)計(jì)思路32-33
• 4.1.1 ICPT系統(tǒng)在參數(shù)不確定下的魯棒性33
• 4.1.2 ICPT系統(tǒng)魯棒頻率無(wú)分叉性33
• 4.2 不確定條件下ICPT系統(tǒng)多目標(biāo)魯棒優(yōu)化問(wèn)題33-35
• 4.3 不確定條件下多目標(biāo)遺傳魯棒優(yōu)化算法35-36
• 4.4 ICPT系統(tǒng)的最優(yōu)諧振結(jié)構(gòu)選擇36
• 4.5 ICPT系統(tǒng)的多目標(biāo)分層綜合式優(yōu)化設(shè)計(jì)方法36-37
• 4.6 實(shí)際ICPT系統(tǒng)的最優(yōu)諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)魯棒優(yōu)化設(shè)計(jì)37-40
• 4.7 靈敏性分析40-41
• 4.8 本章小結(jié)41-42
• 5 數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)42-51
• 5.1 數(shù)值仿真研究42-43
• 5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證43-49
• 5.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析49-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 6 結(jié)論與展望51-53
• 6.1 全文工作總結(jié)51-52
• 6.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)52
• 6.3 后續(xù)工作展望52-53
• 致謝53-54
• 參考文獻(xiàn)54-60
• 附錄60
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄60
• B. 作者在攻讀學(xué)位期間承擔(dān)或參與的科研項(xiàng)目目錄60
• C. 作者在攻讀學(xué)位期間或得的獎(jiǎng)勵(lì)和榮譽(yù)60

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 李硯玲;孫躍;戴欣;余奎;;π型諧振IPT系統(tǒng)的混合靈敏度H_∞魯棒控制[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年02期

2 周穎;;海爾:用無(wú)尾改變廚電世界[J];進(jìn)出口經(jīng)理人;2012年11期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王智慧;基于包絡(luò)線調(diào)制的非接觸電能傳輸模式研究[D];重慶大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張凱;非接觸供電技術(shù)及其水下應(yīng)用研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

，

本文編號(hào)：995206

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